本發(fā)明涉及一種電動汽車微機控制器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風動助力電動汽車微機控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，市場上應用的電動汽車產(chǎn)品有兩大缺欠，影響了電動汽車廣泛應用和發(fā)展。其一，續(xù)駛里程低，充一次電不能行走太遠距離，影響長途應用。其二，需頻繁充電，現(xiàn)充電不方便，沒有社會公共充電站，限制了電動汽車的應用范圍。本產(chǎn)品配合電動車結(jié)構(gòu)改造，在原有行走電動機和電池外增加一部風力發(fā)電機，風力來源是車輛行走的阻力風，用阻力風使風力發(fā)電機發(fā)電，將電力經(jīng)變壓，送給永磁無刷直流電動機和給電池充電，這樣將風阻力變成無價電能源，為電動汽車提供風助力，可節(jié)省電池電能消耗，增加續(xù)駛里程，減少充電次數(shù)，從而大大降低電動汽車的運行成本。本技術(shù)的推廣應用將會大大推進電動汽車的發(fā)展，解決目前電動汽車的應用發(fā)展瓶頸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種風動助力電動汽車微機控制系統(tǒng)，使其為電動汽車提供風助力，可節(jié)省電池電能消耗，增加續(xù)駛里程，減少充電次數(shù)，從而大大降低電動汽車的運行成本。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種風動助力電動汽車微機控制系統(tǒng)，其中，包括協(xié)調(diào)控制部分、風力發(fā)電部分和行走控制部分，所述風力發(fā)電部分和所述行走控制部分均所述協(xié)調(diào)控制部分控制連接；

協(xié)調(diào)控制部分：包括協(xié)調(diào)控制裝置，一要保證電動車正常行駛，二要保證將行駛風阻力轉(zhuǎn)變成再新電能，回饋給蓄電池組和永磁無刷直流電動機，從而達到風動助力增加車輛續(xù)駛里程，減少電池充電次數(shù)，降低車輛運行成本的效果；

風力發(fā)電部分：包括電壓變換器和風力發(fā)電機，電壓變換器將風力發(fā)電機的交流低電壓變換成高壓直流電送給蓄電池組和永磁無刷直流電動機；

行走控制部分：包括永磁無刷直流電機控制器和永磁無刷直流電動機，對車輛的行走進行控制，包括應對車輛不同的行走工況相應的控制需求。

優(yōu)選的，所述電壓變換器包括防護外殼和設(shè)置在防護外殼內(nèi)部的底板，所述底板上設(shè)置有初級功率模塊、次級功率模塊、變壓器、控制板、銅牌和絕緣柱，所述變壓器設(shè)置在所述底板的中心處，所述次級功率模塊設(shè)置在所述變壓器的上方，所述初級功率模塊設(shè)置在所述變壓器的下方，所述控制板設(shè)置在所述變壓器的左側(cè)并且位于所述次級功率模塊和所述初級功率模塊之間，所述銅牌設(shè)置在所述底板的四周邊緣處。

優(yōu)選的，所述電壓變換器中的功率電路包括所述初級功率模塊、裝配功率部分的多路觸發(fā)mos管、所述次級功率模塊、裝配功率部分的多路整流電路、所述變壓器，所述功率電路由電源接線端子接由風力發(fā)電機輸入的電壓信號，由多路觸發(fā)mos管的pwm控制信號作用經(jīng)變頻變壓器將直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電，所述變頻變壓器輸出給各路整流電路，整流后多路串聯(lián)，由輸出電壓接線端子接往所述蓄電池組和行走電壓控制器。

優(yōu)選的，所述功率電路的結(jié)構(gòu)特點是變頻變壓器初級驅(qū)動采用多路觸發(fā)mos管并聯(lián)，次級采用多路整流電路串聯(lián)，反饋采用串聯(lián)后的全電壓反饋，其中，所述初級功率模塊、所述次級功率模塊和所述變壓器的電氣參數(shù)均保持一致。

優(yōu)選的，永磁無刷直流電機控制器包括控制器底臺、功率板、控制板、場效應管和端子板，所述控制器底臺上設(shè)置有所述功率板，所述功率板安裝有所述場效應管，所述場效應管的左側(cè)設(shè)置有所述控制板，所述端子板設(shè)置在所述場效應管的前端。

優(yōu)選的，所述端子板上設(shè)置有接線端子和功率外引導線出線端，所述場效應管內(nèi)設(shè)置有功率外引導線通過所述功率外引導線出線端導出，所述場效應管的后端設(shè)置有散熱塊，所述控制板上裝有單片機及配套控制電路。

優(yōu)選的，所述電壓變換器中，其克服電壓波動和主電路的直流變交流工作都是由裝有控制部分電路的控制板所完成。

優(yōu)選的，所述初級功率模塊的數(shù)量為八個，所述次級功率模塊的數(shù)量為四個，所述變壓器的數(shù)量為四個。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明在原有基礎(chǔ)之上增加一部風力發(fā)電機，風力來源是車輛行走的阻力風，用阻力風使風力發(fā)電機發(fā)電，將電力經(jīng)變壓，送給永磁無刷直流電動機和給蓄電池組充電，這樣將風阻力變成無價電能源，為電動汽車提供風助力，可節(jié)省電池電能消耗，增加續(xù)駛里程，減少充電次數(shù)，從而大大降低電動汽車的運行成本，本技術(shù)的推廣應用將會大大推進電動汽車的發(fā)展，解決目前電動汽車的應用發(fā)展瓶頸。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的風動助力電動汽車微機控制系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明的電壓變換器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的永磁無刷直流電機控制器電氣連接示意圖；

圖4是本發(fā)明的永磁無刷直流電機控制器主視圖；

圖5是本發(fā)明的永磁無刷直流電機控制器右視圖；

圖6是本發(fā)明的永磁無刷直流電機控制器左視圖；

圖7是本發(fā)明的永磁無刷直流電機控制器前端結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明的電壓變換器功率部分電氣原理圖；

圖9是本發(fā)明的電壓變換器控制部分電氣原理圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖與實例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但所舉實例不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1至圖9所示，本發(fā)明的實施例包括協(xié)調(diào)控制部分、風力發(fā)電部分和行走控制部分，風力發(fā)電部分和行走控制部分均協(xié)調(diào)控制部分控制連接；

協(xié)調(diào)控制部分：包括協(xié)調(diào)控制裝置，一要保證電動車正常行駛，二要保證將行駛風阻力轉(zhuǎn)變成再新電能，回饋給蓄電池組和永磁無刷直流電動機，從而達到風動助力增加車輛續(xù)駛里程，減少電池充電次數(shù)，降低車輛運行成本的效果；

風力發(fā)電部分：包括電壓變換器和風力發(fā)電機，電壓變換器將風力發(fā)電機的交流低電壓變換成高壓直流電送給蓄電池組和永磁無刷直流電動機；

行走控制部分：包括永磁無刷直流電機控制器和永磁無刷直流電動機，對車輛的行走進行控制，包括應對車輛不同的行走工況相應的控制需求。

進一步的，電壓變換器包括防護外殼和設(shè)置在防護外殼內(nèi)部的底板，底板上設(shè)置有初級功率模塊、次級功率模塊、變壓器、控制板、銅牌和絕緣柱，變壓器設(shè)置在底板的中心處，次級功率模塊設(shè)置在變壓器的上方，初級功率模塊設(shè)置在變壓器的下方，控制板設(shè)置在變壓器的左側(cè)并且位于次級功率模塊和初級功率模塊之間，銅牌設(shè)置在底板的四周邊緣處。

進一步的，電壓變換器中的功率電路包括初級功率模塊、裝配功率部分的多路觸發(fā)mos管、次級功率模塊、裝配功率部分的多路整流電路、變壓器，功率電路由電源接線端子接由風力發(fā)電機輸入的電壓信號，由多路觸發(fā)mos管的pwm控制信號作用經(jīng)變頻變壓器將直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電，變頻變壓器輸出給各路整流電路，整流后多路串聯(lián)，由輸出電壓接線端子接往蓄電池組和行走電壓控制器。

進一步的，功率電路的結(jié)構(gòu)特點是變頻變壓器初級驅(qū)動采用多路觸發(fā)mos管并聯(lián)，次級采用多路整流電路串聯(lián)，反饋采用串聯(lián)后的全電壓反饋，其中，初級功率模塊、次級功率模塊和變壓器的電氣參數(shù)均保持一致。

進一步的，永磁無刷直流電機控制器包括控制器底臺、功率板、控制板、場效應管和端子板，控制器底臺上設(shè)置有功率板，功率板安裝有場效應管，場效應管的左側(cè)設(shè)置有控制板，端子板設(shè)置在場效應管的前端。

進一步的，端子板上設(shè)置有接線端子和功率外引導線出線端，場效應管內(nèi)設(shè)置有功率外引導線通過功率外引導線出線端導出，場效應管的后端設(shè)置有散熱塊，控制板上裝有單片機及配套控制電路。

進一步的，電壓變換器中，其克服電壓波動和主電路的直流變交流工作都是由裝有控制部分電路的控制板所完成。

進一步的，初級功率模塊的數(shù)量為八個，次級功率模塊的數(shù)量為四個，變壓器的數(shù)量為四個。

本實施例中，永磁直流無刷電機控制器在車輛上主要作用是對車輛的行走進行控制，包括應對車輛不同的行走工況相應的控制需求。

例如，起動(包括坡起動)，行走(包括爬坡)，行走方向改變，車輛堵轉(zhuǎn)控制等?？刂圃恚豪梦C檢測電機轉(zhuǎn)動位置，根據(jù)轉(zhuǎn)動位置用pwm斬波技術(shù)和交流變頻技術(shù)通過mos大功率管驅(qū)動永磁無刷直流電動機，從而驅(qū)動車輛行走。控制結(jié)構(gòu)：外部是一個防護殼體，內(nèi)裝控制板和功率板，控制板裝有微機芯片，電源模塊，加速器輸入模塊，信號采集模塊，pwm發(fā)生傳輸模塊，計算機自診斷和故障顯示輸出模塊，功率板裝有電機駛動橋路。工作原理：控制器與車輛蓄電池組和風力發(fā)電機助力電源相連，與車輛加速器相連，與永磁直流無刷直流電機電樞繞組相連，與電機位置傳感器相連，與電鎖開關(guān)、車上方向開關(guān)、剎車開關(guān)相連。控制器根據(jù)電鎖開關(guān)、方向開關(guān)、剎車開關(guān)、加速器的控制要求，將蓄電池組電力和助力發(fā)電的電力提供給電機，使電機按駕駛員的控制要求旋轉(zhuǎn)，從而車輛按控制要求行駛。其中創(chuàng)新點在于供電不光是蓄電池組，還有風動助力電能。

本實施例中，電壓變換器的主要作用是根據(jù)協(xié)調(diào)控制信號將風力發(fā)電機發(fā)出的電經(jīng)dc/dc變換，經(jīng)車上蓄電池組充電和給永磁無刷直流電動機供電。將發(fā)電機發(fā)出的不穩(wěn)定電壓變成能給蓄電池組充電和給永磁無刷直流電動機供電的標準電壓。工作原理是將車裝風力發(fā)電機的變動電壓用高頻dc/dc轉(zhuǎn)換技術(shù)，變成車用標準電壓。工作過程：電壓變換器與發(fā)電機相連，與蓄電池組相連，輸入為發(fā)電機電壓，輸出為蓄電池組標準電壓。按收到可用發(fā)電信號后，將發(fā)電電壓變成高頻交流電，經(jīng)高頻變壓器升壓，整流，將直流電壓反饋給變頻器，變頻器控制變頻導通比，控制輸出電壓恒定。實現(xiàn)風動助力發(fā)電機為永磁無刷直流電動機供電和向蓄電池組充電的目的。

本實施例中，協(xié)調(diào)控制裝置系統(tǒng)是風動助力電動汽車的配套產(chǎn)品?？刂颇康模阂灰ＷC電動車正常行駛，二要保證將行駛風阻力轉(zhuǎn)變成再新電能，回饋給電池和永磁無刷直流電動機，從而達到風動助力增加車輛續(xù)駛里程，減少電池充電次數(shù)，降低車輛運行成本的效果?？刂葡到y(tǒng)實施技術(shù)方案的具體實施方式如下：永磁無刷直流電動機是車輛行走的動力電機，由永磁無刷直流電機控制器控制轉(zhuǎn)動狀態(tài)，從而控制車輛行走的運行狀態(tài)，其運行能源是蓄電池組和風力發(fā)電機發(fā)出的電能，運行狀況的指令信息來源于車上安裝的控制部件。例如，方向開關(guān)，鑰匙開關(guān)，加速器信號等。風力發(fā)電機安裝在車上迎風處，只要車有速度就有風力速度，速度快、風力大、風力發(fā)電機將風力轉(zhuǎn)變成電能，由于車速有變化，發(fā)電的電壓就有變化，于是利用電壓變換器將風力發(fā)電機發(fā)的變化電壓轉(zhuǎn)變成電池標準電壓，送給蓄電池組和永磁無刷直流電動機，使車輛在行走過程中有了電量補充，相當于動態(tài)充電。沒有風力發(fā)電機電壓轉(zhuǎn)換器的配置，車輛的永磁無刷直流電動機就只靠電池供電，于是產(chǎn)生續(xù)駛里程低和頻繁充電的不足，有了這個配置就可在行走過程中獲得電量補充，從而產(chǎn)生增加續(xù)駛里程、減少充電次數(shù)，降低運行成本的效果。

本實施例中，電動汽車的永磁無刷直流電機控制器由控制器底臺、功率板、控制板、接線端子等構(gòu)成。功率板上裝有場效應管，控制板上裝有單片機及配套控制電路，實際應用時，按總成原理配線，永磁無刷直流電機控制器連接有18位連接器，通過18位連接器中的18芯控制線接口獲取控制命令信息，18位連接器上的各個接口與外部控制部件相連，由電機位置傳感器獲取電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動位置信號，由此產(chǎn)生驅(qū)動電機的功率信息，使電機按控制要求旋轉(zhuǎn)，從而車輛按要求行駛，控制器紅色接線接在電池正電源端，黑色接電池負電源端，黃綠藍線接往電機，從電池和電壓轉(zhuǎn)換器獲取電能驅(qū)動永磁無刷直流電動機。

控制器的結(jié)構(gòu)新穎方便，應用可靠，散熱好，接線維修方便，控制可靠，保護功能全，有控制器工作狀態(tài)顯示，方便維修。其中三相電流檢測具有自己的特點，可方便即時的檢測控制器每時每刻的流動情況，為可靠控制奠定基礎(chǔ)。

本實施例中，電動汽車電壓變換器的功率部分的結(jié)構(gòu)特點是變壓器初級驅(qū)動采用多路mos并聯(lián)，次級采用多路整流串聯(lián)，反饋采用串聯(lián)后的全電壓反饋；控制電路的結(jié)構(gòu)特點是在通常dc/dc變換芯片基礎(chǔ)上，增設(shè)推挽功放電路，并用一組觸發(fā)脈沖(pwm方式)觸發(fā)多路變壓器初級驅(qū)動mos；裝配結(jié)構(gòu)工藝的特點在于保證多路電壓變換電路結(jié)構(gòu)的一致性。工藝保證多路電路的器件電氣參數(shù)的充分一致。

電動汽車電壓變換器的電路連接與工作原理：初級功率模塊，裝配功率部分的多路觸發(fā)mos管，次級功率模塊，裝配功率部分的多路整流電路，變壓器為功率部分的變頻變壓器，這部分功率電路由輸入電源接線端接由發(fā)電機輸入的電壓信號，由mos管的pwm控制信號作用經(jīng)變壓器將直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電。變壓器輸出給各路整流電路，整流后多路串聯(lián)，由輸出電壓接線端子接往電池和行走電壓控制器。其克服電壓波動和主電路的直流變交流工作都是由裝有控制部分電路的控制板所完成的。其中8個初級功率模塊、4個次級功率模塊，4個變壓器，其電氣參數(shù)必須保證一致。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。